MongoDB基本使用

MongoDB入门

MongoDB 概念

什么是MongoDB

MongoDB 是在2007年由DoubleClick公司的几位核心成员开发出的一款**分布式文档（数据）**数据库，由C++语言编写。

目的是为了解决数据大量增长的时候系统的可扩展性和敏捷性。MongoDB要比传统的关系型数据库简单很多。

在MongoDB中数据主要的组织结构就是数据库、集合和文档，文档存储在集合当中，集合存储在数据库中。

MongoDB中每一条数据记录就是一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。

文档类似于 JSON 对象，它的数据结构被叫做BSON（Binary JSON）。

MongoDB中的一些概念:

MongoDB适用场景

MongoDB不需要去明确指定一张表的具体结构，对字段的管理非常灵活，有很强的可扩展性。

支持高并发、高可用、高可扩展性，自带数据压缩功能，支持海量数据的高效存储和访问。

支持基本的CRUD、数据聚合、文本搜索和地理空间查询功能。

适用场景：

• 网站数据：Mongo非常适合实时的插入，更新与查询，并具备网站实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。
• 高伸缩性的场景：Mongo非常适合由数十或数百台服务器组成的数据库。
• 大尺寸，低价值的数据：使用传统的关系型数据库存储一些数据时可能会比较昂贵，在此之前，很多时候程序员往往会选择传统的文件进行存储。
• 缓存：由于性能很高，Mongo也适合作为信息基础设施的缓存层。在系统重启之后，由Mongo搭建的持久化缓存层可以避免下层的数据源过载。

例如：

弹幕、直播间互动信息、朋友圈信息、物流场景等。

• 海量数据
• 频繁增删改
• 数据价值不高（没有强事务要求）

注意：低版本的MongoDB不支持事务。

安装和启动（docker方式）

拉取镜像

docker pull mongo:7.0.0
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创建和启动容器

需要在宿主机建立文件夹

rm -rf /opt/mongo

mkdir -p /opt/mongo/data/db

docker run -d --restart=always -p 27017:27017 --name mongo -v /opt/mongo/data/db:/data/db mongo:7.0.0
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进入容器

docker exec -it mongo mongo
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基本命令

show dbs
db.version() #当前db版本
db.getMongo() #查看当前db的连接机器地址
db.help() #帮助
quit() #退出命令行
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客户端远程远程连接

可以下载客户端：Release Notes — MongoDB Compass

也可以下载Robo 3T | Free, open-source MongoDB GUI (formerly Robomongo)

本文使用第一个。

数据库操作

创建数据库

如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库。

use userdb
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查看当前数据库

db.getName()
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显示当前数据库状态

db.stats()
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删除当前数据库

db.dropDatabase()
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集合操作

创建集合

db.createCollection("User")
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删除集合

db.User.drop()
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文档操作

文档是一组键值(key-value)对

需要注意的是：

1、MongoDB区分类型和大小写。

2、MongoDB的文档不能有重复的键。

insert

向User集合插入一条记录。可以预先使用createCollection方法创建集合，也可以不创建集合，直接插入数据，那么集合会被自动创建

db.User.insert({name:'zhangsan',age:21,sex:true})
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query

查询当前User集合中所有的记录

db.User.find()
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查询当前User集合中name是zhangsan的记录

db.User.find({name:"zhangsan"})
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update

只更新匹配到的第一条记录 $set修改器不会将已有字段删除

db.User.update({age:21}, {$set:{name:100}}) 
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更新匹配到的所有记录

db.User.update({age:21}, {$set:{age:99}}, {multi: true})
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remove

移除一个文档

db.User.remove(id)
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移除所有文档

db.User.remove({}) 
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索引操作

海量数据实现条件高效率查询，全集合扫描性能相对较低，针对于查询字段创建索引（单列索引，复合索引）

查看执行计划

db.集合名称.find({条件}).explain()
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对频繁查询字段建立索引

db.集合名称.createIndex({字段:1})  #1 为指定按升序创建索引，如果你想按降序来创建索引指定为 -1
db.User.createIndex({name:1,age:1})
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**更多命令参考：**https://www.runoob.com/mongodb/mongodb-tutorial.html

SpringBoot集成MongoDB

spring-data-mongodb提供了MongoTemplate与MongoRepository两种方式访问mongodb，MongoRepository操作简单，MongoTemplate操作灵活，我们在项目中可以灵活使用这两种方式操作mongodb。

集成spring-data-mongodb

搭建项目

1、创建项目：mongo_demo

2、导入pom.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.0.5</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>mongo_demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <java.version>17</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <!--mongodb-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>
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3、添加配置文件

application.yml

spring:
  data:
    mongodb:
      database: user
      host: 192.168.200.6
      port: 27017
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4、提供启动类

package com.example.mongo_demo;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

/**
 * @author: example
 * @create: 2023-10-30 10:35
 */
@SpringBootApplication
public class MongoDemoApp {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MongoDemoApp.class);
    }
}
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添加实体

package com.example.mongo_demo.model;

import lombok.Data;
import org.bson.types.ObjectId;
import org.springframework.data.annotation.Id;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;

import java.util.Date;

@Data
@Document("user") //指定mongodb中的集合名字
public class User {

    @Id
    private ObjectId id;
    private String name;
    private Integer age;
    private String email;
    private Date createDate;
}
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MongoRepository

添加Repository类

package com.example.mongo_demo.repository;

import com.example.mongo_demo.model.User;
import org.bson.types.ObjectId;
import org.springframework.data.mongodb.repository.MongoRepository;

/**
 * @author: example
 * @create: 2023-10-30 10:42
 */
public interface UserRepository extends MongoRepository<User, ObjectId> {

}

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创建测试类

test目录创建测试类：MongoRepositoryTest

package com.example.mongo_demo;

import com.example.mongo_demo.MongoDemoApp;
import com.example.mongo_demo.model.User;
import com.example.mongo_demo.repository.UserRepository;
import org.bson.types.ObjectId;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.platform.engine.discovery.UniqueIdSelector;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.domain.*;

import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Collectors;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

@SpringBootTest//(classes = MongoDemoApp.class)
class MongoDemoAppTest {


    @Autowired
    private UserRepository userRepository;


    @Test
    public void testCRUD(){
        //新增文档
        //User user = new User();
        //user.setName("张三");
        //user.setAge(21);
        //user.setEmail("zhangsan@qq.com");
        user.setId(new ObjectId("abc"));
        //userRepository.save(user);

        //根据ID查询文档
        //ObjectId objectId = new ObjectId("653f195b13a2b265350f36a2");
         OptionalJDK提供封装结果容器对象，如果该容器中没有数据报错NoSuchElementException 调用get方法先要判断isPresent（）方法
        //Optional<User> optional = userRepository.findById(objectId);
        //if(optional.isPresent()){
        //    User user = optional.get();
        //    System.out.println(user);
        //}

        //查询列表
        //List<User> all = userRepository.findAll();
        //System.out.println(all);

        //条件查询 Example对象 封装文档对应实体类，实体类封装条件
        //User user = new User();
        //user.setName("赵六");
        //Example<User> example = Example.of(user);
        //
        //List<User> all = userRepository.findAll(example);
        //System.out.println(all);


        //分页查询
        //Pageable pageRequest = PageRequest.of(0, 10);
        //Page<User> page = userRepository.findAll(pageRequest);
        //List<User> collect = page.get().collect(Collectors.toList());
        //System.err.println(collect);
        //
        //System.out.println(page.getTotalElements());
        //System.out.println(page.getTotalPages());

        //Sort sort = Sort.by(Sort.Direction.DESC, "age");
        //List<User> all = userRepository.findAll(sort);
        //System.out.println(all);

        //User user1 = new User();
        //user1.setId(new ObjectId("653f195b13a2b265350f36a1"));
        //user1.setName("zhaoliu");
        //userRepository.save(user1);

        userRepository.deleteById(new ObjectId("653f195b13a2b265350f36a1"));
    }
}
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MongoTemplate

test目录创建测试类：MongoTemplateTest

@Autowired
private MongoTemplate mongoTemplate;

@Test
public void testTemplateCURD() {
    //1.增删改查
    //User user = new User();
    //user.setName("jack");
    //user.setAge(16);
    //user.setEmail("jack@qq.com");
    //mongoTemplate.save(user);

    //根据ObjectID查询
    //User user1 = mongoTemplate.findById("653f21941be7a2121f30adbf", User.class);
    //User user1 = mongoTemplate.findById(new ObjectId("653f21941be7a2121f30adbf"), User.class);
    //System.out.println(user1);

    //更新 更新条件query 更新内容update
    //Query query = new Query();
    //query.addCriteria(Criteria.where("name").is("jack"));
    //
    //
    //Update update = new Update();
    //update.set("age", 55);
    //mongoTemplate.updateFirst(query, update, User.class);

    //批量修改
    //Query query = new Query();
    //query.addCriteria(Criteria.where("age").is(55));
    //
    //
    //Update update = new Update();
    //update.set("age", 65);
    //mongoTemplate.updateMulti(query, update, "User");

    //Query query = new Query(Criteria.where("_id").is(new ObjectId("653f22fae9dd5a67e82c66f0")));
    //mongoTemplate.remove(query, "User");

    //查询列表
    //List<User> all = mongoTemplate.findAll(User.class);
    //System.out.println(all);


    //排序
    //Query query = new Query();
    //query.with(Sort.by(Sort.Direction.ASC, "age"));
    //List<User> users = mongoTemplate.find(query, User.class);
    //System.out.println(users);


    //分页
    //Query query = new Query();
    //PageRequest(页码，页大小)
    //query.with(PageRequest.of(1, 1));
    //query.skip((pageNum-1)*pageSize),limit(页大小)
    //query.skip(1).limit(1);
    //List<User> users = mongoTemplate.find(query, User.class);
    //System.out.println(users);


    //模糊查询
    String keyword = "os";
    Query query = new Query();
    //Pattern pattern = Pattern.compile("^.*ro.*$", Pattern.CASE_INSENSITIVE);
    query.addCriteria(Criteria.where("name").regex("^.*"+keyword+".*$"));
    List<User> users = mongoTemplate.find(query, User.class);
    System.out.println(users);
}
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